畜牧人

標(biāo)題: 豬的營(yíng)養(yǎng)需要量 [打印本頁(yè)]
作者: hzpig    時(shí)間: 2007-12-1 16:52
標(biāo)題: 豬的營(yíng)養(yǎng)需要量
豬的營(yíng)養(yǎng)需要量
Nutrient Requirements Nutrition
Robert Easter 博 士 著
營(yíng)養(yǎng)需要量簡(jiǎn)史
所謂“科學(xué)”的動(dòng)物飼養(yǎng)，真正開始于大約100年前。那時(shí)，許多必需養(yǎng)分都還沒有得到認(rèn)識(shí)，而關(guān)于已知養(yǎng)分每日需要量的概念也是模糊不清的。那時(shí)，精明的飼養(yǎng)者卻已認(rèn)識(shí)到，將飼料原料適當(dāng)?shù)嘏浜先肴占Z之中就可大大改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能和繁殖性能。因此，1900-1950年這段時(shí)期，可被稱為“秘密配方時(shí)期”，因?yàn)楫?dāng)時(shí)每一個(gè)研究者都在研究如何進(jìn)行飼料原料的配合以便使動(dòng)物產(chǎn)生最佳的反應(yīng)。一些學(xué)術(shù)著作（請(qǐng)參看康奈爾大學(xué)F. B. Morrison的學(xué)術(shù)著作《飼料和飼養(yǎng)》，提出了一些“推薦”的配方。世界各地圍繞著飼養(yǎng)業(yè)產(chǎn)生了一個(gè)龐大的、非常有競(jìng)爭(zhēng)力的配方飼料業(yè)，其業(yè)務(wù)是向農(nóng)戶們提供專門設(shè)計(jì)的一些配方飼料，作為農(nóng)戶自己種植的谷物的補(bǔ)充料。
漸漸地，人們通過用豬進(jìn)行的飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，或是根據(jù)用實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（比如大鼠和豚鼠）所作實(shí)驗(yàn)而得的數(shù)據(jù)進(jìn)行推斷，認(rèn)識(shí)了愈來愈多的養(yǎng)分。最后一種必需養(yǎng)分——維生素B12是在1948年 發(fā)現(xiàn)的。眾多養(yǎng)分的認(rèn)識(shí)，對(duì)于豬營(yíng)養(yǎng)的影響是巨大的，人們不再需要根據(jù)對(duì)各種飼料原料的一般經(jīng)驗(yàn)來配合日糧了。任何一種飼料原料，只要是無毒的并且能以需要的水平提供一種或多種養(yǎng)分，就可將其包括在日糧配方之中。人們的工作重點(diǎn)不再是進(jìn)行秘密的原料配合，而轉(zhuǎn)為建立有效的需要量數(shù)據(jù)以及正確地確定每一種可 能的飼料原料所能提供的養(yǎng)分。
需要量
隨著對(duì)各種養(yǎng)分的認(rèn)識(shí)，各國(guó)的學(xué)術(shù)委員會(huì)就開始了將營(yíng)養(yǎng)需要量編纂整理成易于應(yīng)用和表格的工作。比如，在美國(guó)，全國(guó)科學(xué)研究委員會(huì)豬營(yíng)養(yǎng)學(xué)分會(huì)就在1944年出版了第一版《豬營(yíng)養(yǎng)需要量》。自那以來，該出版物已修訂了10次，最新的版本出版于1998年。
營(yíng)養(yǎng)需要量的確定，看上去好象是一件簡(jiǎn)單的事情，只是要測(cè)定一頭豬為維持機(jī)體基本功能以及進(jìn)行生長(zhǎng)和繁殖而對(duì)養(yǎng)分的每天需要量。遺憾的是，事情并不是這樣簡(jiǎn)單。每一個(gè)動(dòng)物都是生活在一定環(huán)境條件下的獨(dú)特個(gè)體。我們 現(xiàn)在已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，精確的需要量，只能以個(gè)體為基礎(chǔ)進(jìn)行評(píng)定。但是，至少?gòu)漠?dāng)前的技術(shù)水平來看，顯然是不可能做到為每一頭動(dòng)物分別設(shè)計(jì)日糧的。
早期的營(yíng)養(yǎng)需要量出版物承認(rèn)這樣的事實(shí)：營(yíng)養(yǎng)需要量隨動(dòng)物體重的變化和生理狀態(tài)的變化（比如妊娠或泌乳）而有很大不同。此外，到本世紀(jì)七十年代后期，大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)學(xué)家都認(rèn)識(shí)到，僅僅根據(jù)體重確定的總括性的營(yíng)養(yǎng)需要量 并不能準(zhǔn)確地反映豬在多種不同狀態(tài)中的需要。遺憾的是，當(dāng)時(shí)并沒有明確的基礎(chǔ)可據(jù)以選擇能針對(duì)每一種具體環(huán)境吉行實(shí)驗(yàn)性驗(yàn)證的方法。飼料業(yè)的營(yíng)養(yǎng)師們?nèi)匀挥鷣碛嗟馗鶕?jù)對(duì)特定生產(chǎn)參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)來調(diào)整日糧中的營(yíng)養(yǎng)需要量標(biāo)準(zhǔn)。
顯然，問題是要找到一種方法能對(duì)可顯著影響日糧和動(dòng)物性能的養(yǎng)分進(jìn)行環(huán)境針對(duì)性的需要量評(píng)估。這樣，注意力就首先放在了氨基酸和能量之上。1979年英國(guó)農(nóng)業(yè)研究委員會(huì)的出版物提出了根據(jù)理想蛋白質(zhì)概念估測(cè)為獲取最大瘦肉生長(zhǎng)所需氨基酸量的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（詳見以后的專門章節(jié)）。但由于二個(gè)原因以至這一方法在當(dāng)時(shí)沒有能被立即采用：（1）當(dāng)時(shí)沒有測(cè)定瘦肉增長(zhǎng)量的實(shí)用方法；（2）當(dāng)時(shí)并不普遍具有所需要的計(jì)算能力。
這二個(gè)問題得到了研究。到八十年代中期，開始出現(xiàn)了有關(guān)利用生長(zhǎng)模型預(yù)測(cè)氨基酸和能量需要的科學(xué)論文。自那時(shí)以來，已開發(fā)出了若干種估測(cè)營(yíng)養(yǎng)需要量的有效模型，現(xiàn)在這些模型在豬營(yíng)養(yǎng)需要量出版物中具有核心地位。結(jié)果，對(duì)于“體重50千克的豬對(duì)賴氨酸的需要量是多少”這樣的問題，答案就成了“這取決于…”。沒有絕對(duì)的需要量，需要取決于對(duì)輸入的有關(guān)豬本身的及其所處生活環(huán)境的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果。
需要量的預(yù)測(cè)模型
模型是現(xiàn)實(shí)的表現(xiàn)。采用模型，可使概念形象化，可用以進(jìn)行教學(xué)或娛樂。大多數(shù)人都看見過或使用過按比例制作的建筑物、橋梁和汽車等實(shí)物模型。事實(shí)上，玩具汽車只不過去是實(shí)物汽車的模型，是供兒童們用來摹仿現(xiàn)實(shí)生活 情景的，數(shù)學(xué)模型則提供了一種根據(jù)已知可影響最終結(jié)果的各輸入項(xiàng)之間已確定的關(guān)系來對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)的手段。隨著大型高速計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用范圍極廣，從氣象預(yù)報(bào)到電子游戲，以至豬營(yíng)養(yǎng)需要量的預(yù)測(cè)，都可應(yīng)用。
模型可分為演繹性和經(jīng)驗(yàn)性的二大類。演繹性模型是由絕對(duì)而不變的數(shù)學(xué)關(guān)系建立的，經(jīng)驗(yàn)性模型則根據(jù)的是經(jīng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定量了的關(guān)系。至今為止，所有的養(yǎng)分需要量預(yù)測(cè)模型主要都是經(jīng)驗(yàn)性的，它們根據(jù)的是現(xiàn)有的最佳實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此，（1）在有了新的數(shù)據(jù)之后要對(duì)這些模型進(jìn)行修正，（2）用這些模型獲得的預(yù)測(cè)值未必是絕對(duì)正確的。
NRC模型的簡(jiǎn)介
NRC（1998） 《豬營(yíng)養(yǎng)需要量》中對(duì)其模型所依據(jù)的關(guān)系作了充分描述。盡管對(duì)所有養(yǎng)分的需要量進(jìn)行預(yù)測(cè)，但重點(diǎn)明顯地是對(duì)能量和必需氨基酸需要量的預(yù)測(cè)。所有的養(yǎng)分都是重要的，但動(dòng)物對(duì)能量和氨基酸的需要量比對(duì)維生素和礦物質(zhì)的需要量大得多。所以，如果能量和氨基酸的供應(yīng)量不正確，就極有可能危害生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。
現(xiàn)已開發(fā)出了極易應(yīng)用的軟件，可用以充分執(zhí)行所需要的計(jì)算。這一軟件是伴隨最新版NRC（1998）《豬營(yíng)養(yǎng)需要量》發(fā)行的。將此軟件安裝于臺(tái)式或便攜式計(jì)算機(jī)中，就可方便而迅速地用以計(jì)算所有養(yǎng)分的需要量。
NRC（1998） 《豬營(yíng)養(yǎng)需要量》提供了三個(gè)為同的模型：一個(gè)是估測(cè)妊娠母豬營(yíng)養(yǎng)需要量的，另一個(gè)是估測(cè)泌乳母豬營(yíng)養(yǎng)需要量的，第三個(gè)則是估測(cè)生長(zhǎng)——肥育豬的營(yíng)養(yǎng)需要量的。每一個(gè)模型都需要關(guān)于豬本身及其所處環(huán)境的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)。顯然，能夠影響營(yíng)養(yǎng)需要量的因素很多，但這些模型的設(shè)計(jì)使其僅僅需要利用能在商品豬場(chǎng)中易于進(jìn)行 有效測(cè)定的一些數(shù)據(jù)。
生長(zhǎng)-肥育豬的模型
讓我們先來討論一下生長(zhǎng)-肥育豬的模型。圖1顯示的是簡(jiǎn)化的概念性NRC生長(zhǎng)模型示意。需要輸入的數(shù)據(jù)包括體重、能量攝入量、每豬占地面積、環(huán)境溫度、豬的性別和表示為機(jī)體蛋白質(zhì)每天總增長(zhǎng)克數(shù)的瘦肉生長(zhǎng)率估測(cè)值。按圖2所示的曲線，該NRC模型假設(shè)，一頭典型的豬在生長(zhǎng)期內(nèi)平均每天生長(zhǎng)350克左右的瘦肉。請(qǐng)注意，生長(zhǎng)期開始時(shí)瘦肉生長(zhǎng)得較慢，然后逐漸加快，到達(dá)頂點(diǎn)后，隨著豬接近屠宰體重，瘦肉生長(zhǎng)速度又逐漸降低。由此可見，在生長(zhǎng)期的開始階段和最后階段，豬的氨基酸需要量較小，而中點(diǎn)附近的氨基酸需要量最大。當(dāng)應(yīng)用NRC模型進(jìn)行實(shí)際運(yùn)算時(shí)，可以應(yīng)用該模型提供的“典型”豬的生長(zhǎng)曲線，也可應(yīng)用為特定豬群所繪曲線的數(shù)據(jù)。
可以合乎邏輯地認(rèn)為，機(jī)體組織的氨基酸需要量決定于以下二項(xiàng)的總和：（1）瘦肉組織的每天凈增長(zhǎng)量；（2） 機(jī)體對(duì)氨基酸的維持需要量。這樣，一個(gè)真正的演繹性模型就可將每天的瘦肉組織生長(zhǎng)量分為幾乎無限的一個(gè)個(gè)合成和分解反應(yīng)。以當(dāng)前營(yíng)養(yǎng)學(xué)的發(fā)展程度，我們還無法達(dá)到那樣的精確度。因此，我們使用的是一般的生長(zhǎng)曲線，本書將在另一處介紹在現(xiàn)場(chǎng)條件下繪制生長(zhǎng)曲線的方法。顯然，如果采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)出的生長(zhǎng)曲線而不是 采用模型提供的一般生長(zhǎng)曲線，就可提高預(yù)測(cè)的精確度。
性別（小公豬，小母豬或閹公豬），可影響每天的瘦肉生長(zhǎng)量和采食量。因此，模型提供了按性別對(duì)瘦肉增長(zhǎng)量估值進(jìn)行矯正的方法，不同性別豬的需要量則正在計(jì)算之中。很少有人飼喂未經(jīng)閹割的公豬。但是，小型豬場(chǎng)中常將 閹公豬和小母豬同圈飼養(yǎng)，而需要量的計(jì)算若以小母豬為基礎(chǔ)，則配合出的日糧，其養(yǎng)分含量對(duì)于閹公豬來說當(dāng)然就會(huì)過量，因?yàn)樾∧肛i是采食量最小而瘦肉生長(zhǎng)量最高的性別。
為矯正瘦肉增長(zhǎng)量估值，有二個(gè)環(huán)境因子也必須列入輸入數(shù)據(jù)之中，即環(huán)境溫度和每豬出地面積。這二個(gè)因子即可影響瘦肉生長(zhǎng)，也可影響能量的主動(dòng)攝入量。要就這二個(gè)因子進(jìn)行矯正，則要求盡可能獲得有關(guān)這二個(gè)因子的最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，但所得的數(shù)據(jù)往往不如所希望的那么準(zhǔn)確。
可通過直接測(cè)量而比較容易獲得每豬占地面積的數(shù)據(jù)，但準(zhǔn)確的環(huán)境溫度數(shù)據(jù)則往往比較難經(jīng)獲取，如19章 中曾討論的那樣，有效環(huán)境溫度數(shù)據(jù)才是最富有意義的。有效的環(huán)境溫度，是指豬感覺到的溫度，這一溫度受到濕度、熱輻射的環(huán)境、風(fēng)速以及接觸物表面條件的影響。從這一點(diǎn)上說，目前缺乏可據(jù)以就有效環(huán)境溫度對(duì)瘦肉生長(zhǎng)量估值進(jìn)行矯正的足夠數(shù)據(jù)。因而，模型采用了環(huán)境溫度中測(cè)得。此外，溫度的測(cè)定，還應(yīng)進(jìn)行于一 天中能代表平均溫度條件的時(shí)候。
完成了瘦肉增長(zhǎng)量的估測(cè)，就可根據(jù)已確立的公式用該模型計(jì)算為獲取該瘦肉增長(zhǎng)量而需要的賴氨酸量。要記住，這里還要加上維持功能所必需的量。賴氨酸需要量表示為對(duì)回腸真可消化賴氨酸的需要量。
以可消化賴氨酸來表示賴氨酸需要量，是1998年版NRC《豬營(yíng)養(yǎng)需要量》的一項(xiàng)重大變化。以前的版本僅僅按氨基酸總量或其化學(xué)分析值來表示氨基酸需要量。
氨基酸消化率的問題在第一線章中進(jìn)行討論。在這里，用模型計(jì)算而得的賴氨酸需要量，是必須提供給機(jī)體細(xì)胞以供其進(jìn)行蛋白質(zhì)合成所需的賴氨酸量。被豬吃下的賴氨酸當(dāng)然并非都能從日糧蛋白質(zhì)中釋放出來并被吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)到 體內(nèi)合成地點(diǎn)的賴氨酸量。一旦確定了賴氨酸的需要量，就可根據(jù)第4間中所述的理想蛋白質(zhì)模式算出對(duì)其余氨基酸的需要量，并且也將其表示為回腸真可消化氨基酸值。
對(duì)大多數(shù)飼料來說謊，現(xiàn)在還示能確定其所能提供的回腸真可消化所這基酸的可靠數(shù)值，所以目前的氨基酸需要量不是表示為回腸表觀可消化氨基酸值，精確度會(huì)降低；從表觀可消化氨基酸值轉(zhuǎn)換為總氨基酸值，精確度又會(huì)進(jìn)一 步降低?？梢灶A(yù)料，各研究室會(huì)在今后數(shù)年內(nèi)加強(qiáng)研究大多數(shù)主要飼料原料中有效的回腸真可消化氨基酸的含量值。
母豬模型
如同生長(zhǎng)——肥育豬那樣，妊娠母豬和泌乳母豬的模型也只應(yīng)用了已知可顯著影響營(yíng)養(yǎng)量的少量因子子。表1顯示了妊娠母豬和泌乳母豬模型需要輸入的數(shù)據(jù)。同生長(zhǎng)——肥育豬一樣，模型輸出的數(shù)值，表示為“真”值、“表觀”值和“總”值。對(duì)其它養(yǎng)分（包括維生素和礦物質(zhì)）也在經(jīng)計(jì)算后列舉在輸出數(shù)據(jù)之中。
表1 妊娠母
豬和泌乳母豬模型需要輸入的數(shù)據(jù)
妊娠母豬
泌乳母豬
日糧中的消化能/代謝能含量
日糧中的消化能/代謝能含量
每天的消化能/代謝能攝入量
每天的消化能/代謝能攝入量
母豬配種時(shí)的體重
母豬分娩后的體重
預(yù)期窩產(chǎn)仔數(shù)
母豬泌乳期體重的預(yù)期變化
溫度
仔豬的預(yù)期日增重
預(yù)期的妊娠期體增重
窩內(nèi)仔豬數(shù)
產(chǎn)房溫度
泌乳期天數(shù)
維生素和礦物質(zhì)
現(xiàn)在已有了現(xiàn)代豬種對(duì)大多數(shù)維生素和礦物質(zhì)的最新需要量數(shù)據(jù)。然而，已經(jīng)進(jìn)行過的那些實(shí)驗(yàn)往往表明了對(duì)維生素和礦物質(zhì)的需要量在過去30年間并沒有很大變化。不過，模型仍然根據(jù)現(xiàn)有的最佳數(shù)據(jù)提供了維生素和礦物質(zhì)的需要量數(shù)值。特別重要的是，模型能夠根據(jù)對(duì)實(shí)際采食量的預(yù)測(cè)值調(diào)整日糧中主要養(yǎng)分的推薦含量值。
模型估測(cè)值是否有效
看來，許多人往往都認(rèn)為計(jì)算機(jī)模型算出來的東西都是絕對(duì)正確的。顯然，模型是由通過實(shí)驗(yàn)確立的關(guān)系建立起來的。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)很少產(chǎn)生精確的數(shù)據(jù)，因而模型所依據(jù)的數(shù)據(jù)都是有一定程度的變異的，從而需要建立該模型的人對(duì)其進(jìn)行解釋。人們常被錯(cuò)誤地告知，可以指望NRC模型，或者任何其它模型，能夠精確的預(yù)測(cè)出準(zhǔn)確的營(yíng)養(yǎng)需要量數(shù)值。
擔(dān)任開發(fā)NRC模型委員會(huì)采用了現(xiàn)有的最佳資料，并且在其公開出版的1998年版《豬營(yíng)養(yǎng)需要量》中論證了作為所作計(jì)算的基礎(chǔ)的假設(shè)和計(jì)算公式。自新版《豬營(yíng)養(yǎng)需要量》在1998年出版以來，有資格的豬營(yíng)養(yǎng)學(xué)家已經(jīng)仔細(xì)地檢查了這些假設(shè)，認(rèn)為這些假設(shè)是很好的。美國(guó)伊利諾斯大學(xué)的營(yíng)養(yǎng)研究小組將生長(zhǎng)豬的和泌乳母豬的氨基酸模型估測(cè)值同過去5年內(nèi)通過繁瑣的實(shí)驗(yàn)所獲的測(cè)定值進(jìn)行了對(duì)比。至今為止，模型估測(cè)值都相當(dāng)符合實(shí)驗(yàn)值。只有時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)才能真正對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。
本書附錄Ⅰ提供了“典型”豬的營(yíng)養(yǎng)需要量估測(cè)值。對(duì)這些數(shù)值可以放心使用。然而，我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，采用計(jì)算模型可以提高結(jié)果的精確度。
飼料原料的營(yíng)養(yǎng)成分?jǐn)?shù)據(jù)
大多數(shù)全國(guó)性的營(yíng)養(yǎng)需要量出版物都有關(guān)于飼料營(yíng)養(yǎng)成分的表格。是否能根據(jù)這些表格可靠地進(jìn)行日糧配合，一直是受到營(yíng)養(yǎng)師嚴(yán)重關(guān)切的問題。同一種谷物不同樣品之間的遺傳差異可造成其養(yǎng)分含量的很大變異。栽培條件也對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分有很大影響。例如，栽培于濕度較低條件下的玉米，其蛋白質(zhì)/氨基酸含量高于同一品種但栽培于濕度較高條件下的玉米。土壤有能力，尤其是氮肥的施用量，可對(duì)種子的成分產(chǎn)生重大影響。加工條件很難做到標(biāo)準(zhǔn)化，從而這也會(huì)導(dǎo)致較大的差異。
References
NRC. 1998. Nutrient Requirements of Swine. 10th Ed. National Research Council. Washington,DC.





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